EP4448383A1 - Système de transmission de commande à un servo actionneur hydraulique - Google Patents

Système de transmission de commande à un servo actionneur hydraulique

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EP4448383A1
EP4448383A1 EP22850585.5A EP22850585A EP4448383A1 EP 4448383 A1 EP4448383 A1 EP 4448383A1 EP 22850585 A EP22850585 A EP 22850585A EP 4448383 A1 EP4448383 A1 EP 4448383A1
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EP
European Patent Office
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channel
motor
control device
command
control
Prior art date
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EP22850585.5A
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German (de)
English (en)
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EP4448383B1 (fr
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Julien HAUTECOEUR
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Safran Electronics and Defense SAS
Original Assignee
Safran Electronics and Defense SAS
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Publication date
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Publication of EP4448383B1 publication Critical patent/EP4448383B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24—Transmitting means
    • B64C13/38—Transmitting means with power amplification
    • B64C13/50—Transmitting means with power amplification using electrical energy
    • B64C13/505—Transmitting means with power amplification using electrical energy having duplication or stand-by provisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24—Transmitting means
    • B64C13/38—Transmitting means with power amplification
    • B64C13/40—Transmitting means with power amplification using fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24—Transmitting means
    • B64C13/38—Transmitting means with power amplification
    • B64C13/50—Transmitting means with power amplification using electrical energy
    • B64C13/503—Fly-by-Wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
    • B64C27/64—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades using fluid pressure, e.g. having fluid power amplification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
    • B64C27/68—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades using electrical energy, e.g. having electrical power amplification

Definitions

  • the technical field of the invention is that of the flight controls of an aircraft.
  • the present invention relates to a control transmission system to a hydraulic servo actuator.
  • the flight controls of an aircraft and in particular of a helicopter allow a pilot to control and modify the trajectory of the helicopter around the three axes: pitch, roll and yaw.
  • the primary flight controls of a helicopter are essential to ensure safe flight and comprise three types of systems: a control transmitter system such as rudder control pedals, a collective pitch lever and/or a control throttles and a cyclic stick, control receiver systems such as a main rotor (blades) and an anti-torque rotor and finally control transmission systems between the transmitter and receiver systems, the transmission systems possibly being mechanical and hydromechanical .
  • a hydromechanical transmission comprises two circuits: a mechanical circuit comprising, for example, cables and pulleys and connecting the cockpit controls to a hydraulic circuit, the hydraulic circuit comprising hydraulic pumps, reservoirs, pipes, valves/servovalves and hydraulic actuators.
  • the pilot issues a command, by acting on the commands in the cockpit, which are transmitted by the mechanical circuit to the hydraulic circuit which implements the hydraulic actuators to move the main rotor and tail rotor.
  • Hydromechanical transmissions are widely used in helicopters, however a few helicopters with electric transmissions have been developed.
  • the use of a Fly-By-Wire architecture is advantageous in aircraft because the mechanical transmissions between the controls operated by the pilot and the control surfaces of an aircraft are replaced by electrical transmissions, which makes it possible to reduce the physical effort exerted by the pilot.
  • the Fly-By-Wire architecture is advantageous compared to the mechanical and hydromechanical architectures mentioned above because the Fly-by-Wire architecture is easy to install and to set up and makes it possible to have additional functions.
  • an electrical transmission system makes it possible to control the rotors by the flight control computer (in English "FCC”: flight control computer) which has full authority and which determines their movement thanks to the speed, position, altitude, etc, of the helicopter via hydraulic actuators.
  • FCC flight control computer
  • the use of current electronic flight controls has a major drawback: a failure of the flight control computer and/or of the electrical transmission system of the flight controls to the hydraulic actuators can lead to the loss of capacity to control at least one axis of the helicopter, which results in the alteration of the apparatus.
  • the invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible to transmit electrical commands issued by a flight control computer to at least one hydraulic actuator, thanks to an electromechanical architecture offering high availability of flight controls. , while respecting a small footprint.
  • a first aspect of the invention relates to a system for transmitting control to at least one hydraulic servo actuator comprising:
  • At least one mechanical system comprising: o a rotary electric actuator comprising a first channel comprising a motor, and a second channel comprising a motor; o a linear electric actuator comprising a third channel comprising a motor, the linear electric actuator being connected to the rotary electric actuator by a first mechanical connection and being configured to be connected to the hydraulic servo actuator by a second mechanical connection;
  • a control system comprising: o a first control device connected by an electrical connection to the first channel of the rotary electric actuator of said mechanical system, o a second control device connected by an electrical connection to the second channel of the actuator electric rotary valve of said mechanical system, o a third control device connected by an electric connection to the path of the linear electric actuator.
  • control system is configured to operate according to at least one mode among the following operating modes: so-called nominal operating mode according to which: o the first control device is in an operational validity state , and is configured for:
  • the second device is in a valid standby state and is configured for:
  • the third control device is in an operational validity state and is configured for:
  • So-called failure mode of the first control device which: o the first control device is in a non-operational validity state, o the control device is configured to switch from a standby validity state to an operational validity state , the change in state of the second controller resulting from the non-operating health state of the first controller, and is configured to:
  • the third controller is in an operational health state and is configured to:
  • the sum of each command received respectively by the motor of the first channel or the motor of the second channel and/or the motor of the third channel ensures the mechanical control of the hydraulic servo actuator.
  • operational validity state of a control device is understood to mean a state during which the control device can receive commands transmitted by the computer, intended for the engine to which said control device is connected, and can transmit the commands to the engine to which said control device is connected and during which the control device can receive data via the channel to which it is connected.
  • Standby validity state of a control device is understood to mean a state during which the control device receives data via the channel to which it is connected and during which the control device cannot transmit any command to the motor to which said control device is connected.
  • defective state of validity of a control device means a state of validity during which the electrical connection between the control device and its channel is broken and no electrical communication between the two is possible.
  • each command issued by the computer is distributed according to the operational control devices, which makes it possible to control the hydraulic servo-actuator even when a control device is defective, and to guarantee the availability of the controls.
  • the control of the hydraulic servo-actuator is the result of at least one command received by a motor setting in motion the electric actuator in which said motor is included.
  • a command transmitted by the computer to a control device comprises a position setpoint intended for the motor included in the track connected to said control device.
  • the first channel comprises a motor position sensor and a rotary position sensor
  • the second channel includes a motor position sensor and a rotary position sensor
  • the third channel includes a third motor position sensor and a linear position sensor
  • a datum received by one channel among the first, second and third channel concerning the operating parameters of this channel comprises: a datum concerning the position of the motor included in the channel and/or a datum concerning the position of the actuator in which is included in that way.
  • the rotary position sensor included in the first channel is a position sensor of the rotary actuator.
  • the rotary position sensor included in the second channel is a position sensor of the rotary actuator.
  • the linear position sensor included in the third channel is a linear actuator position sensor.
  • the aforementioned embodiment makes it possible to know the position of each motor and of each actuator so that the computer can recalculate the position command to each motor connected to an operational control device, the sum of each command making it possible to obtain a desired displacement of the servo-actuator.
  • the rotary actuator is irreversible.
  • the linear actuator is irreversible.
  • control system is included in the rotary actuator or in the linear actuator.
  • the first mechanical connection and the second mechanical connection are in series.
  • the system comprises four mechanical systems. This embodiment advantageously makes it possible to control 4 servo-actuators.
  • a second aspect of the invention relates to a control assembly for at least one hydraulic servo actuator comprising: a control module; a system according to the first aspect of the invention; at least one hydraulic servo actuator;
  • a third aspect of the invention relates to an aircraft comprising a control system according to the preceding claim.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a control assembly for at least one hydraulic servo-actuator, comprising a control transmission system according to the invention
  • FIG. 2 is a diagram of a rotary electric actuator included in the transmission system according to the invention.
  • Figure 3 is a diagram of a linear electric actuator included in the transmission system according to the invention
  • Figure 4 is a diagram of one embodiment of a control device
  • FIG. 5 is a diagram of the control assembly of at least one hydraulic servo actuator when the transmission system according to the invention is in a so-called nominal mode of operation;
  • FIG. 6 is a diagram of the control assembly of at least one hydraulic servo actuator when the transmission system according to the invention is in a mode of operation called failure of the first control device;
  • FIG. 7 is a diagram of the control assembly of at least one hydraulic servo actuator when the transmission system according to the invention is in a mode of operation called failure of the third control device.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of the control assembly 1 of at least one servo-actuator.
  • the set 1 is included in an aircraft.
  • the aircraft is a helicopter.
  • the control assembly 1 comprises a control module 10, a control transmission system 20 to at least one hydraulic servo actuator according to the invention and a hydraulic servo actuator 30.
  • control assembly 1 comprises four hydraulic servo actuators 30.
  • the control module 10 comprises at least one computer 11 and at least one power supply 12.
  • the computer 11 includes a processor not shown in Figure 1.
  • the computer is a flight control computer (FCC: Flight Control Computer).
  • FCC Flight Control Computer
  • the control module 10 comprises four computers 11 .
  • the power supply 12 preferably comprises a first and a second output, not shown in Figure 1, each configured to deliver a voltage, preferably a DC voltage.
  • the voltage value delivered by the first output 12a and/or the second output 12b is 28 volts.
  • the transmission system 20 includes at least one electronic control system 22 and includes at least one mechanical system 21 .
  • the control system 22 comprises a first, a second and a third control device 221, 222, 223, each control device being connected to the other two by an electrical connection.
  • the mechanical system 21 comprises a rotary electric actuator 211 and a linear electric actuator 212.
  • the rotary electric actuator 211 comprises a first channel 211 a linked by an electrical connection to the first control device 221 .
  • the electrical connection includes at least one electrical signal.
  • the electrical signal can be digital or analog.
  • the rotary electric actuator 211 comprises a second channel 211b connected by an electrical connection to the first control device 222.
  • the electrical connection comprises at least one electrical signal.
  • the digital signal can be digital or analog.
  • the linear electric actuator 212 includes a third channel 212c connected by an electrical connection to the third control device 223.
  • the third electrical connection includes at least one electrical signal.
  • the electrical signal can be digital or analog.
  • the rotary actuator 211 is linked by a first mechanical link 213 to the linear electric actuator 212 and the linear actuator 211 is linked by a second mechanical link 214 to the hydraulic servo actuator 30.
  • the first mechanical link 213 is preferably a pivot link and the second mechanical link 214 is preferably a pivot link.
  • first mechanical connection 213 and the second mechanical connection 214 are in series.
  • the transmission system 20 comprises four mechanical systems 21, each computer 11 being associated with a mechanical system 21 and to a hydraulic servo actuator 30 to which the mechanical system 21 is connected.
  • Figure 2 is a schematic representation of the rotary electric actuator 211 included in the mechanical system 21 .
  • the rotary actuator 211 includes the first channel 211a and the second channel 211b.
  • the rotary electric actuator 211 may include a first reducer 211c and an output shaft 211d.
  • the first channel 211a of the rotary actuator 211 comprises a motor a1, preferably a brushless motor, and a motor position sensor a2, configured to measure the position of the motor a1 of the first channel 211a.
  • the motor a1 of the first channel 211a is a three-phase motor and comprises three three-phase inputs, not shown in Figure 2.
  • the motor position sensor a2 of the first channel 211a is a Hall effect sensor (from the English "Hall Effect Sensor")
  • the second channel 211b of the actuator 211 comprises a motor b1, preferably a brushless motor, and a motor position sensor b2, configured to measure the position of the motor b1 of the second channel 211b.
  • the motor b1 of the second channel 211b is a three-phase motor and comprises three three-phase inputs, not shown in Figure 3.
  • the motor position sensor b2 of the second channel 211 b is a Hall effect sensor.
  • the output shaft 211d preferably comprises a first angular position sensor d1, a second angular position sensor d2, a brake d3, preferably a dual-feed electrically controlled dog clutch brake.
  • the first angular position sensor d1 is connected to the first channel 211a
  • the second angular position sensor d2 is connected to the second channel 211b.
  • the first angular position sensor d1 is included in the first channel 211a, and the second angular position sensor d2 is included in the second channel 211b.
  • the d3 brake is preferably a power failure brake.
  • the first and second angular position sensor (d1, d2) are configured to measure the position of the rotary electric actuator 211 .
  • the output shaft 211d comprises the dual-feed electrically controlled dog clutch brake
  • said clutch brake makes it possible to ensure the irreversibility of the rotary actuator 211 .
  • Figure 3 is a schematic representation of the linear electric actuator 212 included in the mechanical system 21.
  • the linear electric actuator 212 includes the third channel 212c.
  • the linear electric actuator 212 may include a reducer 212b, a brake 212a, a linear position sensor 212d and a ball screw 212e.
  • Brake 212a is preferably a dual-feed, electrically operated dog clutch brake.
  • the brake 212a is preferably a lack of current brake.
  • the linear electric actuator 212 includes the electrically controlled dog clutch brake, the linear electric actuator 212 is irreversible.
  • the third channel 212c of the linear electric actuator 212 comprises a motor c1, preferably a brushless motor, and a motor position sensor c2 configured to measure the position of the motor c1.
  • the motor c1 of the third channel 212c is a three-phase motor and comprises a three-phase input, not shown in Figure 3.
  • the motor position sensor c2 of the third channel 212c is a Hall effect sensor.
  • the linear position sensor 212d is included in the third channel 212c.
  • Figure 4 is a schematic representation of an embodiment of the first control device 221 included in the control system 22.
  • the first, second and third control devices (221, 222, 223) have an identical architecture, only the first control device 221 is shown.
  • the first control device 221 comprises a first control module 2211, a digital circuit 2212 and an actuation module 2213.
  • the control module 2211 can comprise a first and a second power supply ports (2211a, 2211b), configured to receive an electric voltage, preferably a direct voltage with a value of 28V.
  • the control module 2211 includes at least one control port 2211c.
  • the plurality of input ports 222 comprises four control ports, each control port of which is electrically connected respectively to one computer among the four computers.
  • the control module 2211 comprises a serial input data port 2211d (DSI: Data Serial Input), a serial output data port 2211e (DSO: Data Serial output).
  • DSO Data Serial output
  • control module 2211 includes a communication port, not shown in Figure 4.
  • Said communication port is configured to receive software instructions, for example.
  • the first control device 221 may comprise a filter module 2214 configured to process the signals transmitted by the control module 2211.
  • the processing of the transmitted signals can for example be the reduction of the noise included in the received signals.
  • the digital circuit 223 is configured to process signals received by the control module and transmit them to the actuation module 2213.
  • the digital circuit 223 is configured to process signals received by the actuation module 2213 and transmit them to the control module 2211.
  • the actuation module 2213 includes motor driver module 2213a, at least one data reception module 2213b and a brake driver module 2213c.
  • the motor driver module 221 a comprises a three-phase output, the three-phase output comprising three electric currents, preferably three direct electric currents.
  • the brake control module 2213c delivers a two-phase output, the two-phase output comprising two electric currents, preferably two direct electric currents.
  • Data receiving module 2213 preferably includes two ports.
  • the transmission system 20 operates according to at least one mode from among the following operating modes: so-called nominal operating mode, so-called failure operating mode of the first control device and so-called failure operating mode of the third control device.
  • control devices can each be respectively in a state of validity among at least the following three states of validity: state of operational validity, state of validity on standby, state defective validity.
  • operational validity state of a control device means a validity state during which the control device is configured to implement a plurality of operational steps described below.
  • a first operational step is a step of reception by the control device of a datum via the channel connected to said control device, via the data reception module, the data relating to the operating parameters of said channel.
  • the data concerning the operating parameters of the first channel comprises data relating to the position of the motor of the channel connected to the control device and/or data relating to the position of the electric actuator comprising the channel connected to the control device. order.
  • a second operational step is a step of transmitting to the computer 10, via the command port 2211c, the data concerning the operating parameters received.
  • a third operational step is a step of receiving a command sent by the computer 10, via the control port 2211c, intended for the motor of the track connected to the control device.
  • the command to the motor is preferably a position command of said motor.
  • the position command of said motor is a real value, preferably having a unit in mm.
  • a fourth operational step is a step of sending the command to the motor included in the path connected to the control device.
  • Standby validity state of a control device is understood to mean a state during which the control device is configured to implement standby steps.
  • a first standby step is a step of reception by the control device of data via the channel connected to said control device, via the data reception module, the data concerning operating parameters of said channel .
  • the data item relating to the operating parameters of the first channel comprises data item relating to the position of the first motor included in the track connected to said control device and/or data item relating to the position of the actuator comprising the track connected to the said control device.
  • a second standby step is a step of transmitting to the computer 10, via the command port 2211c, the data concerning the operating parameters received.
  • Defective state of validity of a control device means a state of validity during which the electrical connection between said control device and its channel is broken and no communication between the two is possible. In addition, the electrical connection between said control device and the computer 10 is broken and no communication between the two is possible.
  • Each control device among the first, second and third control device (221, 222, 223) is configured to communicate its validity status to the other devices via the control module 2211 and more precisely via the output data port in 2211 e series.
  • Each control device among the first, second and third control device (221, 222, 223) is configured to receive the validity status of the other devices via the control module 2211 and more precisely via the data port of serial inputs 2211d.
  • Each control device among the first, second and third control device (221, 222, 223) is configured to communicate its validity status to the computer 10 via the control port 2211c.
  • the computer 10 simultaneously sends a command to each control device being in an operational validity state, the command being intended for the motor of the track connected to said device.
  • the command includes a desired position value fraction for the hydraulic servo-actuator 30.
  • the fraction of the desired position value of the hydraulic servo-actuator 30 is determined di of a desired position value of the hydraulic servo-actuator and the number of operational control devices.
  • the fraction of the desired position value is obtained by dividing the desired position value of the servo-actuator by the number of operational control devices.
  • control of the hydraulic servo actuator 30 results from the sum of the values included in the commands received respectively by each control device being in an operational validity state.
  • Figure 5 represents the control assembly 1, when the system according to the invention operates according to a so-called nominal operating mode.
  • the motor a1 of the first channel 211 a receives a position command whose value is equal to X/2, allowing the rotary actuator 211 to move by a value equal to X/2 and to move the linear actuator 212 through the first mechanical connection.
  • the motor c1 of the third channel 212c receives, simultaneously with the reception of the command by the motor a1 of the first channel 211a, a command in position transmitted by the computer whose value is equal to X/2, allowing to move the linear actuator 212 by a value equal to X/2.
  • the linear actuator 212 receives an electrical command of value X/2, and a mechanical command of value X/2, the linear actuator therefore moves by a value X and makes it possible to move, via the second mechanical link 214 , the hydraulic servo actuator 30 according to a value X.
  • Figure 6 represents the control assembly 1, when the system according to the invention operates according to a so-called failure mode of the first control device 211 .
  • the first control device 211 is in a defective validity state
  • the second control device 212 is configured to switch from a standby validity state to an operational valid state
  • the change of state of the second controller 212 resulting from the non-operating valid state of the first controller 211 and the third controller 213 is in an operational valid state.
  • the computer 10 when the mode of operation of the transmission system 20 according to the invention is said to be failure of the first device 221, when the computer 10 wishes to obtain a position of the hydraulic servo actuator of a value equal to X, the computer sends a command comprising a value equal to X/2 to the second operational control device 222, and a command comprising a value equal to X/2 at the third operational controller 223.
  • the motor b1 of the second channel 211 b receives a position command whose value is equal to X/2, allowing the rotary actuator 211 to move by a value equal to X/2 and to move the linear actuator 212 through the first mechanical connection.
  • the motor c1 of the third channel 212c receives, simultaneously with the reception of the command by the motor b1 of the second channel 211b, a command in position whose value is equal to X/2, making it possible to move the linear actuator 212 with a value equal to X/2.
  • the linear actuator 212 receives an electrical command of value X/2, and a mechanical command of value X/2, the linear actuator therefore moves by a value X and makes it possible to move, via the second mechanical link 214 , the hydraulic servo actuator 30 according to a value X.
  • the first control device 211 is in an operational validity state
  • the second control device 212 is in a standby validity state
  • the third device control 213 is in a faulty valid state.
  • the computer 10 when the mode of operation of the transmission system 20 according to the invention is said to be nominal, when the computer 10 wishes to obtain a position of the hydraulic servo actuator of a value equal to X, the computer sends a command comprising a value equal to X to the first operational control device 221.
  • the motor a1 of the first channel 211 a receives a position command whose value is equal to X, allowing the rotary actuator 211 to move by a value equal to X and to set in motion the linear actuator 212 through the first mechanical connection.
  • the linear actuator 212 only receives a mechanical position command, equal to X.
  • the linear actuator 212 therefore moves by a value X and makes it possible to move, via the second mechanical link 214, the hydraulic servo actuator 30 according to a value X.

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Abstract

Un aspect de l'invention concerne système de transmission de commande (20) à au moins un servo actionneur hydraulique (30) comportant : - un système mécanique (21) comprenant : o un actionneur électrique rotatif (211) comportant une première et une deuxième voies (211a, 211b), o un actionneur électrique linéaire (212) comportant une troisième voie (212c), l'actionneur électrique linéaire (212) étant relié à l'actionneur électrique rotatif (211) par une liaison mécanique (213) et étant relié au servo actionneur hydraulique (30) par une liaison mécanique (214); - Un système de commande (22) comprenant : o un premier dispositif de commande (221) relié par une liaison électrique à la première voie (211a); o un deuxième dispositif de commande (222) relié par une liaison électrique à la deuxième voie (211b); o un troisième dispositif de commande (223) relié par une liaison électrique à la troisième voie (212c).

Description

Système de transmission de commande à un servo actionneur hydraulique
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] Le domaine technique de l’invention est celui des commandes de vol d'un aéronef.
[0002] La présente invention concerne un système de transmission de commande à un servo actionneur hydraulique.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
[0003] Dans le domaine aéronautique, les commandes de vol d'un aéronef et en particulier d'un hélicoptère permettent à un pilote de commander et modifier la trajectoire de l'hélicoptère autour des trois axes : tangage, roulis et lacet. En particulier, les commandes de vol primaires d'un hélicoptère sont primordiales pour assurer un vol sécurisé et comportent trois types de systèmes : un système émetteur de commande tel que des pédales de commandes de direction, un levier de pas collectif et/ou une commande des gaz et un manche cyclique, des systèmes récepteurs de commandes tels qu'un rotor principal (pales) et un rotor anti couple et enfin des systèmes de transmission de commande entre les systèmes émetteurs et récepteurs, les systèmes de transmission pouvant être mécaniques et hydromécaniques .
[0004] Les transmissions mécaniques, apparues dans les premiers avions, sont composées de câbles sur poulies et/ou de biellettes, permettant au pilote d'exercer directement sa force sur les systèmes récepteurs de commandes, tels que les rotors dans un hélicoptère. Les transmissions mécaniques étant plus complexes à mettre en place et à utiliser dans des aéronefs lourd et grands, celles-ci ont été remplacées par des transmissions hydromécaniques et ne sont utilisées actuellement que dans des avions légers.
[0005] Une transmission hydromécanique comprend deux circuits : un circuit mécanique comportant par exemples des câbles et poulies et reliant les commandes du cockpit à un circuit hydraulique, le circuit hydraulique comportant des pompes hydrauliques, réservoirs, tuyaux, valves/servovalves et actionneurs hydrauliques. Le pilote émet une commande, en agissant sur les commandes dans le cockpit, qui sont transmises par le circuit mécanique au circuit hydraulique qui met en œuvre les actionneurs hydrauliques permettant de déplacer le rotor principal et le rotor anticouple. Les transmissions hydromécaniques sont très utilisées dans les hélicoptères, cependant quelques hélicoptères comportant des transmissions électriques ont été développés.
[0006] Contrairement aux avions, les commandes électriques (De l'anglais "Fly-by- Wire"), comprenant des systèmes de transmission électriques, électroniques et informatiques sont encore très peu utilisées dans les hélicoptères. Dans un avion, les systèmes de transmission électriques, électroniques et informatiques transmettent des commandes de vol envoyées par un ordinateur de commande de vol ("FCC") à des actionneurs hydrauliques permettant de mettre en mouvement les gouvernes de l'avion.
[0007] L'utilisation d'une architecture Fly-By-Wire est avantageuse dans les avions car, les transmissions mécaniques entre les commandes actionnées par le pilote et les gouvernes d'un avion sont remplacées par des transmissions électriques ce qui permet de réduire les efforts physiques exercés par le pilote. De plus, l'architecture Fly-By-Wire est avantageuse par rapport aux architectures mécaniques et hydromécaniques citées précédemment car l'architecture Fly-by-Wire est facile à installer et à mettre en place et permet d'avoir des fonctions supplémentaires.
[0008] Ainsi, dans un hélicoptère, un système de transmission électrique permet de commander les rotors par l'ordinateur de commande de vol (en anglais "FCC" : flight control computer) qui a pleine autorité et qui détermine leur mouvement grâce à la vitesse, la position, l'altitude, etc, de l'hélicoptère via des actionneurs hydrauliques. [0009] Cependant, l'utilisation de commandes de vol électroniques actuelles comprend un inconvénient majeur : une défaillance de l'ordinateur de commande de vol et/ou du système de transmission électrique des commandes de vol aux actionneurs hydrauliques peut entrainer la perte de capacité à commander au moins un axe de l'hélicoptère, ce qui a pour conséquence l'altération de l'appareil.
[0010] Il existe donc un besoin de trouver une architecture de commande de vols permettant de s'affranchir des liaisons mécaniques entre les commandes et les actionneurs hydrauliques et de garantir une disponibilité élevée des commandes de vols, afin d'éviter l'altération de l'appareil piloté permettant de conserver l'architecture actuelle des actionneurs hydrauliques. En outre, la taille d'un hélicoptère nécessite une architecture de commande de vols électrique peu encombrante spatialement. RESUME DE L’INVENTION
[0011] L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de transmettre des commandes électriques émises par à un ordinateur de commande de vol à au moins un actionneur hydraulique, grâce à une architecture électromécanique offrant une disponibilité élevée des commandes de vol, tout en respectant un encombrement restreint.
[0012] Un premier aspect de l'invention concerne un système de transmission de commande à au moins un servo actionneur hydraulique comportant :
Au moins un système mécanique comprenant : o un actionneur électrique rotatif comportant une première voie comprenant un moteur, et une deuxième voie comportant un moteur ; o un actionneur électrique linéaire comportant une troisième voie comportant un moteur, l'actionneur électrique linéaire étant relié à l'actionneur électrique rotatif par une première liaison mécanique et étant configuré pour être relié au servo actionneur hydraulique par une deuxième liaison mécanique ;
Un système de commande comprenant : o un premier dispositif de commande relié par une liaison électrique à la première voie de l'actionneur électrique rotatif dudit système mécanique, o un deuxième dispositif de commande relié par une liaison électrique à la deuxième voie de l'actionneur électrique rotatif dudit système mécanique, o un troisième dispositif de commande relié par une liaison électrique à la voie de l'actionneur électrique linéaire.
[0013] Grâce à l'invention, il est possible de s'affranchir des circuits entièrement mécaniques entre les commandes du cockpit et les servo-actionneurs hydrauliques d'un hélicoptère, ce qui permet de limiter les efforts exercés par un pilote dans le cockpit. L'invention permet de de plus conserver les servo-actionneurs utilisés actuellement dans les hélicoptères, permettant de réduire les coûts de production. En outre, la présence de trois voies permet avantageusement de garantir une disponibilité des commandes en cas de défaillance d'une voie. [0014] Selon un mode de réalisation, le système de commande est configuré pour fonctionner selon au moins un mode parmi les modes de fonctionnement suivants : mode dit de fonctionnement nominal selon lequel : o le premier dispositif de commande est dans un état de validité opérationnel, et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la première voie, la donnée concernant des paramètres de fonctionnement de ladite première voie ;
• transmettre à un calculateur la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir une commande émise par le calculateur à destination du moteur de la première voie ;
• émettre la commande vers le moteur de la première voie ;
-le deuxième dispositif est dans un état de validité en veille et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la deuxième voie, la donnée concernant des paramètres de fonctionnement de ladite deuxième voie ;
• émettre la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus vers le calculateur ;
-le troisième dispositif de commande est dans un état de validité opérationnel et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la troisième voie, la donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite troisième voie ;
• émettre vers calculateur la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir une commande émise par le calculateur à destination du moteur de la troisième voie, simultanément à la réception de la commande par le premier dispositif de commande, • émettre la commande vers le moteur de la troisième voie ;
Mode dit de panne du premier dispositif de commande selon lequel : o le premier dispositif de commande est dans un état de validité hors fonctionnement, o le dispositif de commande est configuré pour passer d'un état de validité en veille à un état de validité opérationnel, le changement d'état du deuxième dispositif de commande résultant de l'état de validité hors fonctionnement du premier dispositif de commande, et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la deuxième voie, la donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite deuxième voie ;
• transmettre au calculateur la première donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir par le calculateur une commande à émettre vers le moteur de la deuxième voie ;
• émettre la commande vers le moteur de la deuxième voie ; o le troisième dispositif de commande est dans un état de validité opérationnel et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la troisième voie, la deuxième donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite troisième voie ;
• transmettre au calculateur la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir par le calculateur, en même temps que le deuxième dispositif de commande, une commande à émettre vers le moteur de troisième voie ;
• émettre la commande vers le moteur de troisième voie ; Mode dit de panne du troisième dispositif de commande selon lequel : o le premier dispositif de commande est dans un état de validité opérationnel, et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la première voie, la donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite première voie ;
• transmettre au calculateur la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir par le calculateur au moins une commande à émettre vers le moteur de la première voie ;
• émettre la commande vers le moteur de la première voie o le deuxième dispositif est dans un état de validité en veille et est configuré pour :
• recevoir au moins une donnée par la deuxième voie, la donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite voie ;
• transmettre au calculateur la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ; o le troisième dispositif de commande est dans un état hors fonctionnement.
[0015] Pour chaque mode de fonctionnement, la somme de chaque commande reçue respectivement par le moteur de la première voie ou le moteur de la deuxième voie et/ou le moteur de la troisième voie assure la commande mécanique du servo actionneur hydraulique.
[0016] On entend par état de validité opérationnel d'un dispositif de commande un état durant lequel le dispositif de commande peut recevoir des commandes émises par le calculateur, destinées au moteur auquel est relié ledit dispositif de commande, et peut transmettre les commandes au moteur auquel ledit dispositif de commande est relié et durant lequel le dispositif de commande peut recevoir des données par la voie à laquelle il est relié. [0017] On entend état de validité en veille d'un dispositif de commande, un état durant lequel le dispositif de commande reçoit des données par la voie à laquelle il est relié et durant lequel le dispositif de commande ne peut transmettre aucune commande vers le moteur auquel ledit dispositif de commande est relié.
[0018] On entend par état de validité défectueux d'un dispositif de commande, un état de validité durant lequel la liaison électrique entre le dispositif de commande et sa voie est rompue et aucune communication électrique entre les deux n'est possible.
[0019] Avantageusement, chaque commande émise par le calculateur est répartie en fonction des dispositifs de commande opérationnels, ce qui permet de commander le servo-actionneur hydraulique même lorsqu'un dispositif de commande est défectueux, et de garantir une disponibilité des commandes. Ainsi, la commande du servo-actionneur hydraulique est le résultat d'au moins une commande reçue par un moteur mettant en mouvement l'actionneur électrique dans lequel ledit moteur est compris.
[0020] Selon un mode de réalisation de l'invention, une commande émise par le calculateur vers un dispositif de commande comprend une consigne de position destinée au moteur compris dans la voie reliée au dit dispositif de commande.
[0021] Selon un mode de réalisation de l'invention : la première voie comprend un capteur de position moteur et un capteur de position rotatif; la deuxième voie comprend un capteur de position moteur et un capteur de position rotatif; la troisième voie comprend un troisième capteur de position moteur et un capteur de position linéaire; une donnée reçue par une voie parmi la première, deuxième et troisième voie concernant les paramètres de fonctionnement de cette voie comprend : une donnée concernant la position du moteur compris dans la voie et/ou une donnée concernant la position de l'actionneur dans lequel est comprise ladite voie.
[0022] Le capteur de position rotatif compris dans la première voie est un capteur de position de l'actionneur rotatif.
[0023] Le capteur de position rotatif compris dans la deuxième voie est un capteur de position de l'actionneur rotatif. [0024] Le capteur de position linéaire compris dans la troisième voie est un capteur de position de l'actionneur linéaire.
[0025] Avantageusement, le mode de réalisation cité précédemment permet de connaitre la position de chaque moteur et de chaque actionneur afin que le calculateur puisse recalculer la commande en position vers chaque moteur relié à un dispositif de commande opérationnel, la somme chaque commande permettant d'obtenir un déplacement souhaité du servo-actionneur.
[0026] Selon un mode de réalisation l'actionneur rotatif est irréversible.
[0027] Selon un mode de réalisation l'actionneur linéaire est irréversible.
[0028] Selon un mode de réalisation le système de commande est compris dans l'actionneur rotatif ou dans l'actionneur linéaire.
[0029] Selon un mode de réalisation la première liaison mécanique et la deuxième liaison mécanique sont en série.
[0030] Selon un mode de réalisation le système comprend quatre systèmes mécaniques. Ce mode de réalisation permet avantageusement de commander 4 servo-actionneurs.
[0031] Un deuxième aspect de l'invention concerne un ensemble de commande d'au moins un servo actionneur hydraulique comprenant : un module de commande ; un système selon le premier aspect de l'invention ; au moins un servo actionneur hydraulique ;
[0032] Un troisième aspect de l'invention concerne un aéronef comprenant un système de commande selon la revendication précédente.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0033] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
La figure 1 [Fig. 1] montre une représentation schématique d'un ensemble de commande d'au moins un servo-actionneur hydraulique, comprenant un système de transmission de commande selon l'invention ;
La figure 2 [Fig. 2] est un schéma d'un actionneur électrique rotatif compris dans le système de transmission selon l'invention ;
La figure 3 [Fig. 3] est un schéma d'un actionneur électrique linéaire compris dans le système de transmission selon l'invention ; La figure 4 [Fig. 4] est un schéma d'un mode de réalisation d'un dispositif de commande ;
La figure 5 [Fig. 5] est un schéma de l'ensemble de commande d'au moins un servo actionneur hydraulique lorsque le système de transmission selon l'invention est dans un mode de fonctionnement dit nominal ;
La figure 6 [Fig. 6] est un schéma de l'ensemble de commande d'au moins un servo actionneur hydraulique lorsque le système de transmission selon l'invention est dans un mode de fonctionnement dit panne du premier dispositif de commande ;
La figure 7 [Fig. 7] est un schéma de l'ensemble de commande d'au moins un servo actionneur hydraulique lorsque le système de transmission selon l'invention est dans un mode de fonctionnement dit panne du troisième dispositif de commande.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0034] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
[0035] Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.
[0036] La figure 1 [Fig. 1] montre une représentation schématique d'un mode de réalisation de l'ensemble de commande 1 d'au moins un servo-actionneur.
[0037] L'ensemble 1 est compris dans un aéronef. De préférence, l'aéronef est un hélicoptère.
[0038] L'ensemble de commande 1 comprend un module de contrôle 10, un système de transmission 20 de commande à au moins un servo actionneur hydraulique selon l'invention et un servo actionneur hydraulique 30.
[0039] Selon un mode de réalisation, non représenté sur la figure 1 , l'ensemble de commande 1 comprend quatre servo actionneurs hydrauliques 30.
[0040] Le module de contrôle 10 comprend au moins un calculateur 11 et au moins une alimentation électrique 12.
[0041] Le calculateur 11 comprend un processeur non représenté sur la figure 1 .
[0042] De préférence le calculateur est un ordinateur de commande de vol (de l'anglais "FCC : Flight Control Computer"). [0043] Selon un mode de réalisation préféré, dans lequel l'ensemble de commande comprend quatre servo actionneurs 30, le module de contrôle 10 comprend quatre calculateurs 11 .
[0044] L'alimentation électrique 12 comprend de préférence une première et une deuxième sortie, non représentées dans la figure 1 , configurées pour délivrer chacune une tension, de préférence une tension continue.
[0045] De préférence, la valeur tension délivrée par la première sortie 12a et/ou la deuxième sortie 12b vaut 28 volts.
[0046] Le système de transmission 20 comporte au moins un système de commande 22 électronique et comporte au moins un système mécanique 21 .
[0047] Le système de commande 22 comprend un premier, un deuxième et un troisième dispositif de commande 221 , 222, 223, chaque dispositif de commande étant relié aux deux autres par une liaison électrique.
[0048] Le système mécanique 21 comprend un actionneur électrique rotatif 211 et un actionneur électrique linéaire 212.
[0049] L'actionneur électrique rotatif 211 comprend une première voie 211 a liée par une liaison électrique au premier dispositif de commande 221 . La liaison électrique comprend au moins un signal électrique. Le signal électrique peut être numérique ou analogique.
[0050] L'actionneur électrique rotatif 211 comprend une deuxième voie 211 b liée par une liaison électrique au premier dispositif de commande 222. La liaison électrique comprend au moins un signal électrique. Le signal numérique peut être numérique ou analogique.
[0051] L'actionneur électrique linéaire 212 comprend une troisième voie 212c liée par une liaison électrique au troisième dispositif de commande 223. La troisième liaison électrique comprend au moins un signal électrique. Le signal électrique peut être numérique ou analogique.
[0052] L'actionneur rotatif 211 est lié par une première liaison mécanique 213 à l'actionneur électrique linéaire 212 et l'actionneur linéaire 211 est lié par une deuxième liaison mécanique 214 au servo actionneur hydraulique 30. [0053] La première liaison mécanique 213 est de préférence une liaison pivot et la deuxième liaison mécanique 214 est de préférence une liaison pivot.
[0054] Selon un mode de réalisation préféré, la première liaison mécanique 213 et la deuxième liaison mécanique 214 sont en série.
[0055] Selon le mode de réalisation préféré dans lequel l'ensemble de commande 1 comprend quatre servo actionneurs, et le module de contrôle 10 comprend quatre calculateurs, le système de transmission 20 comprend quatre systèmes mécaniques 21 , chaque calculateur 11 étant associé à un système mécanique 21 et à un servo actionneur hydraulique 30 auquel est relié le système mécanique 21 .
[0056] La figure 2 [Fig. 2] est une représentation schématique de l'actionneur électrique rotatif 211 compris dans le système mécanique 21 . L'actionneur rotatif 211 comprend la première voie 211 a et la deuxième voie 211 b.
[0057] L'actionneur électrique rotatif 211 peut comprendre un premier réducteur 211c et un arbre de sortie 211d.
[0058] La première voie 211a de l'actionneur rotatif 211 comprend un moteur a1 , de préférence un moteur sans balai, et un capteur de position moteur a2, configuré pour mesurer la position du moteur a1 de la première voie 211a.
[0059] De préférence, le moteur a1 de la première voie 211 a est un moteur triphasé et comprend trois entrées triphasées, non représentées sur la figure 2.
[0060] De préférence, le capteur de position moteur a2 de la première voie 211a est un capteur à effet Hall (de l'anglais " Hall Effet Sensor")
[0061] La deuxième voie 211 b de l'actionneur 211 comprend un moteur b1 , de préférence un moteur sans balai, et un capteur de position moteur b2, configuré pour mesurer la position du moteur b1 de la deuxième voie 211b.
[0062] De préférence le moteur b1 de la deuxième voie 211 b est un moteur triphasé et comprend trois entrées triphasées, non représentées sur la figure 3.
[0063] De préférence, le capteur de position moteur b2 de la deuxième voie 211 b est un capteur à effet Hall. L'arbre de sortie 211d comprend de préférence un premier capteur de position angulaire d1 , un deuxième capteur de position angulaire d2, un frein d3, de préférence un frein d'embrayage à crabots à commande électrique à double alimentation . [0064] De préférence le premier capteur de position angulaire d1 est relié à la première voie 211 a, et le deuxième capteur de position angulaire d2 est relié à la deuxième voie 211 b.
[0065] Selon un mode de réalisation non représenté sur la figure 2 [Fig. 2], le premier capteur de position angulaire d1 est compris dans la première voie 211 a, et le deuxième capteur de position angulaire d2 est compris dans la deuxième voie 211 b.
[0066] Le frein d3 est de préférence un frein à manque de courant .
[0067] Le premier et deuxième capteur de position angulaire (d1 , d2) sont configurés pour mesurer la position de l'actionneur électrique rotatif 211 .
[0068] Lorsque l'arbre de sortie 211d comprend le frein d'embrayage à crabots à commande électrique à double alimentation, ledit frein d'embrayage permet d'assurer l'irréversibilité de l'actionneur rotatif 211 .
[0069] La figure 3 [Fig. 3] est une représentation schématique de l'actionneur électrique linéaire 212 compris dans le système mécanique 21.
[0070] L'actionneur électrique linéaire 212 comprend la troisième voie 212c.
[0071 ] L'actionneur électrique linéaire 212 peut comprendre un réducteur 212b, un frein 212a, un capteur de position linéaire 212d et une vis à billes 212e.
[0072] Le frein 212a est de préférence un frein d'embrayage à crabots à commande électrique à double alimentation.
[0073] Le frein 212a est de préférence un frein à manque de courant.
[0074] Lorsque l'actionneur électrique linéaire 212 comprend le frein d'embrayage à crabots à commande électrique, l'actionneur électrique linéaire 212 est irréversible.
[0075] La troisième voie 212c de l'actionneur électrique linéaire 212 comprend un moteur c1 , de préférence un moteur sans balai, et un capteur de position moteur c2 configuré pour mesurer la position du moteur c1 .
[0076] De préférence le moteur c1 de la troisième voie 212c est un moteur triphasé et comprend une entrée triphasée, non représentée sur la figure 3.
[0077] De préférence, le capteur de position moteur c2 de la troisième voie 212c est un capteur à effet Hall. Selon un mode de réalisation, le capteur de position linéaire 212d est compris dans la troisième voie 212c. [0078] La figure 4 [Fig. 4] est une représentation schématique d'un mode de réalisation du premier dispositif de commande 221 compris dans le système de commande 22.
[0079] Les premier, deuxième et troisième dispositifs (221 ,222,223) de commande ayan une architecture identique, seul le premier dispositif de commande 221 est représenté.
[0080] Le premier dispositif de commande 221 , comprend un premier module de commande 2211 , un circuit numérique 2212 et un module d'actionnement 2213.
[0081 ] La module de commande 2211 peut comprendre un premier et un deuxième ports d'alimentation électrique (2211a, 2211 b), configurés pour recevoir une tension électrique, de préférence une tension continue d'une valeur de 28V.
[0082] La module de commande 2211 comprend au moins un port de commande 2211c.
[0083] Selon le mode de réalisation selon lequel le module de contrôle 10 comprend quatre calculateurs, la pluralité de ports d'entrée 222 comprend quatre ports de commandes dont chaque port de commande est relié électriquement respectivement à un calculateur parmi les quatre calculateurs.
[0084] Le module de commande 2211 comprend un port de données d'entrée en série 2211d (de l'anglais DSI : Data Serial Input), un port de données de sorties en série 2211 e (de l'anglais DSO : Data Serial Output).
[0085] Selon un mode de réalisation, le module de commande 2211 comprend un port de communication, non représenté sur la figure 4. Ledit port de communication est configuré pour recevoir des instructions logicielles, par exemple.
[0086] Le premier dispositif de commande 221 peut comprendre un module de filtrage 2214 configuré pour réaliser un traitement des signaux transmis par le module de commande 2211 .
[0087] Le traitement des signaux transmis peut être par exemple la réduction des bruits compris dans les signaux reçus.
[0088] Le circuit numérique 223 est configuré pour traiter des signaux reçus par le module de commande et les transmettre au module d'actionnement 2213.
[0089] Le circuit numérique 223 est configuré pour traiter des signaux reçus par le module d'actionnement 2213 et les transmettre au module de commande 2211 . [0090] Le module d'actionnement 2213 comprend module de pilotage de moteur 2213a, au moins un module de réception de données 2213b et un module de pilotage de frein 2213c.
[0091] Le module de pilotage de moteur 221 a comprend une sortie triphasée, la sortie triphasée comportant trois courants électriques, de préférence trois courants électriques continus.
[0092] Le module de pilotage de frein 2213c délivre une sortie biphasée, la sortie biphasée comportant deux courants électriques, de préférence deux courants électriques continus.
Le module de réception de données 2213 comprend de préférences deux ports.
[0093] Le système de transmission 20 selon l'invention fonctionne selon au moins un mode parmi les modes de fonctionnement suivants : mode de fonctionnement dit nominal, mode de fonctionnement dit de panne du premier dispositif de commande et mode de fonctionnement dit de panne du troisième dispositif de commande.
[0094] Durant chaque mode de fonctionnement parmi les modes de fonctionnement cités, les dispositifs de commande peuvent être respectivement chacun dans un état de validité parmi au moins les trois états de validité suivants : état de validité opérationnel, état de validité en veille, état de validité défectueux.
[0095] On entend par état de validité opérationnel d'un dispositif de commande un état de validité durant lequel le dispositif de commande est configuré pour mettre en œuvre une pluralité d'étapes opérationnelles décrites dans la suite.
[0096] Une première étape opérationnelle est une étape de réception par le dispositif de commande d'une donnée par la voie reliée au dit dispositif de commande, via le module de réception de données, la donnée concernant des paramètres de fonctionnement de ladite voie.
[0097] La donnée concernant les paramètres de fonctionnement de la première voie comprend une donnée concernant la position du moteur de la voie reliée au dispositif de commande et/ou une donnée concernant la position de l'actionneur électrique comprenant la voie reliée au dispositif de commande.
[0098] La donnée concernant la position du moteur de la voie reliée au dit dispositif de commande est mesurée par le capteur de position moteur de ladite voie. [0099] Une deuxième étape opérationnelle est une étape de transmission au calculateur 10, via le port de commande 2211c, la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus.
[00100] Une troisième étape opérationnelle est une étape de réception d'une commande émise par le calculateur 10, via le port de commande 2211c, à destination du moteur de la voie reliée au dispositif de commande.
[00101] La commande à destination du moteur est de préférence une commande en position dudit moteur. De préférence, la commande en position dudit moteur est une valeur réelle, ayant de préférence une unité en mm.
[00102] Une quatrième étape opérationnelle est une étape d'émission de la commande vers le du moteur compris dans la voie reliée au dispositif de commande.
[00103] On entend état de validité en veille d'un dispositif de commande, un état durant lequel le dispositif de commande est configuré pour mettre œuvre des étapes de veille.
[00104] Une première étape de veille est une étape de réception par le dispositif de commande d'une donnée par la voie reliée au dit dispositif de commande, via le module de réception de données, la donnée concernant des paramètres de fonctionnement de ladite voie.
[00105] La donnée concernant les paramètres de fonctionnement de la première voie comprend une donnée concernant la position du premier moteur compris dans la voie reliée au dit dispositif de commande et/ou une donnée concernant la position de l'actionneur comprenant la voie reliée au dit dispositif de commande.
[00106] Une deuxième étape de veille est une étape de transmission au calculateur 10, via le port de commande 2211c, la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus.
[00107] On entend par état de validité défectueux d'un dispositif de commande, un état de validité durant lequel la liaison électrique entre le dit dispositif de commande et sa voie est rompue et aucune communication entre les deux n'est possible. De plus, la liaison électrique entre le dit dispositif de commande et le calculateur 10 est rompue et aucune communication entre les deux n'est possible. [00108] Chaque dispositif de commande parmi le premier, deuxième et troisième dispositif de commande (221 ,222,223) est configuré pour communiquer son état de validité aux autres dispositifs via le module de commande 2211 et plus précisément via le port de données de sorties en série 2211 e.
[00109] Chaque dispositif de commande parmi le premier, deuxième et troisième dispositif de commande (221 ,222,223) est configuré pour recevoir l'état de validité des autres dispositifs via le module de commande 2211 et plus précisément via le port de données d'entrées en série 2211d.
[00110] Chaque dispositif de commande parmi le premier, deuxième et troisième dispositif de commande (221 ,222,223) est configuré pour communiquer son état de validité au calculateur 10 via le port de commande 2211c.
[00111] Le calculateur 10 émet simultanément une commande vers chaque dispositif de commande étant dans un état de validité opérationnel, la commande étant destinée au moteur de la voie reliée au dit dispositif.
[00112] De préférence, la commande comprend une fraction de valeur de position souhaitée pour le servo-actionneur hydraulique 30.
[00113] De présence, la fraction de la valeur de position souhaitée du servo- actionneur hydraulique 30 est déterminée en di d'une valeur de position souhaitée du servo-actionneur hydraulique et du nombre de dispositifs de commande opérationnels. [00114] Par exemple, la fraction de la valeur de position souhaitée est obtenue en divisant la valeur de position souhaitée du servo-actionneur par le nombre de dispositifs de commande opérationnels.
[00115] Ainsi, la commande du servo actionneur hydraulique 30 résulte de la somme des valeurs comprises dans les commandes reçues respectivement par chaque dispositif de commande étant dans un état de validité opérationnel.
[00116] La figure 5 [Fig. 5] représente l'ensemble de commande 1 , lorsque le système selon l'invention fonctionne selon un mode dit de fonctionnement nominal.
[00117] Selon le mode de fonctionnement nominal, le premier dispositif de commande 211 est dans un état de validité opérationnel, le deuxième dispositif de commande 212 est dans un état de validité en veille et le troisième dispositif de commande 213 est dans un état de validité opérationnel. [00118] Par exemple, lorsque le mode de fonctionnement du système de transmission 20 selon l'invention est dit nominal, afin de déplacer le servo actionneur hydraulique 30 d'une valeur égale à X, le calculateur 11 envoie une commande comprenant une valeur égale à X/2 au premier dispositif de commande 221 opérationnel, et une commande comprenant une valeur égale à X/2 au troisième dispositif de commande 223 opérationnel.
[00119] Ainsi, le moteur a1 de la première voie 211 a reçoit une commande en position dont la valeur est égale à X/2, permettant à l'actionneur rotatif 211 de se déplacer d'une valeur égale à X/2 et de mettre en mouvement l'actionneur linéaire 212 grâce à la première liaison mécanique. De plus, le moteur c1 de la troisième voie 212c reçoit, simultanément à la réception de la commande par le moteur a1 de la première voie 211 a, une commande en position émise par le calculateur dont la valeur est égale à X/2, permettant de déplacer l'actionneur linéaire 212 d'une valeur égale à X/2. Ainsi, l'actionneur linéaire 212 reçoit une commande électrique de valeur X/2, et une commande mécanique de valeur X/2, l'actionneur linéaire se déplace donc d'une valeur X et permet de déplacer, via la deuxième liaison mécanique 214, le servo actionneur hydraulique 30 selon une valeur X.
[00120] La figure 6 |Fig. 6] représente l'ensemble de commande 1 , lorsque le système selon l'invention fonctionne selon un mode dit de panne du premier dispositif de commande 211 .
[00121] Selon le mode de fonctionnement dit de panne du premier dispositif de commande 211 , le premier dispositif de commande 211 est dans un état de validité défectueux, le deuxième dispositif 212 de commande est configuré pour passer d'un état de validité en veille à un état de validité opérationnel, le changement d'état du deuxième dispositif de commande 212 résultant de l'état de validité hors fonctionnement du premier dispositif de commande 211 et le troisième dispositif de commande 213 est dans un état de validité opérationnel.
[00122] Par exemple, lorsque le mode de fonctionnement du système de transmission 20 selon l'invention est dit de panne du premier dispositif 221 , quand le calculateur 10 souhaite obtenir une position du servo actionneur hydraulique d'une valeur égale à X, le calculateur envoie une commande comprenant une valeur égale à X/2 au deuxième dispositif de commande 222 opérationnel, et une commande comprenant une valeur égale à X/2 au troisième dispositif de commande 223 opérationnel.
[00123] Ainsi, le moteur b1 de la deuxième voie 211 b reçoit une commande en position dont la valeur est égale à X/2, permettant à l'actionneur rotatif 211 de se déplacer d'une valeur égale à X/2 et de mettre en mouvement l'actionneur linéaire 212 grâce à la première liaison mécanique. De plus, le moteur c1 de la troisième voie 212c reçoit, simultanément à la réception de la commande par le moteur b1 de la deuxième voie 211 b, une commande en position dont la valeur est égale à X/2, permettant de déplacer l'actionneur linéaire 212 d'une valeur égale à X/2. Ainsi, l'actionneur linéaire 212 reçoit une commande électrique de valeur X/2, et une commande mécanique de valeur X/2, l'actionneur linéaire se déplace donc d'une valeur X et permet de déplacer, via la deuxième liaison mécanique 214, le servo actionneur hydraulique 30 selon une valeur X.
[00124] La figure 7 [Fig. 7] représente l'ensemble de commande 1 , lorsque le système selon l'invention fonctionne selon un mode dit de panne du troisième dispositif de commande 211 .
[00125] Selon le mode de fonctionnement dit de panne du troisième dispositif de commande 213, le premier dispositif de commande 211 est dans un état de validité opérationnel, le deuxième dispositif 212 de commande est dans un état de validité de veille et le troisième dispositif de commande 213 est dans un état de validité défectueux.
[00126] Par exemple, lorsque le mode de fonctionnement du système de transmission 20 selon l'invention est dit nominal, lorsque le calculateur 10 souhaite obtenir une position du servo actionneur hydraulique d'une valeur égale à X, le calculateur envoie une commande comprenant une valeur égale à X au premier dispositif de commande 221 opérationnel.
[00127] Ainsi, le moteur a1 de la première voie 211 a reçoit une commande en position dont la valeur est égale à X, permettant à l'actionneur rotatif 211 de se déplacer d'une valeur égale à X et de mettre en mouvement l'actionneur linéaire 212 grâce à la première liaison mécanique. Dans ce mode de fonctionnement, l'actionneur linéaire 212 reçoit uniquement une commande en position mécanique, égale à X. L'actionneur linéaire 212 se déplace donc d'une valeur X et permet de déplacer, via la deuxième liaison mécanique 214, le servo actionneur hydraulique 30 selon une valeur X.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 ] Système de transmission de commande (20) à au moins un servo actionneur hydraulique (30) comportant :
- Au moins un système mécanique (21 ) comprenant : o un actionneur électrique rotatif (211 ) comportant une première voie (211 a) comprenant un moteur (a1), et une deuxième voie (211 b) comportant un moteur (b1 ) ; o un actionneur électrique linéaire (212) comportant une troisième voie (212c) comportant un moteur (c1), l'actionneur électrique linéaire (212) étant relié à l'actionneur électrique rotatif (211 ) par une première liaison mécanique (213) et étant configuré pour être relié au servo actionneur hydraulique (30) par une deuxième liaison mécanique (214) ;
- Un système de commande (22) comprenant : o un premier dispositif de commande (221 ) relié par une liaison électrique à la première voie (211 a) de l'actionneur électrique rotatif (211 ) dudit système mécanique (21 ), o un deuxième dispositif de commande (222) relié par une liaison électrique à la deuxième voie (211 b) de l'actionneur électrique rotatif (211 ) dudit système mécanique (21 ), o un troisième dispositif de commande (223) relié par une liaison électrique à la troisième voie (212c) de l'actionneur électrique linéaire (212).
[Revendication 2] Système de transmission de commande (20) selon la revendication précédente selon lequel, le système de commande (22) est configuré pour fonctionner selon au moins un mode parmi les modes de fonctionnement suivants :
- mode dit de fonctionnement nominal selon lequel : o le premier dispositif de commande (221 ) est dans un état de validité opérationnel, et est configuré pour : • recevoir une donnée par la première voie (211 a), la donnée concernant des paramètres de fonctionnement de ladite première voie (211a) ;
• transmettre à un calculateur (11 ) la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir une commande émise par le calculateur (11 ) à destination du moteur (a1 ) de la première voie (211 a) ;
• émettre la commande vers le moteur (a1 ) de la première voie (211 a) ; o le deuxième dispositif (222) est dans un état de validité en veille et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la deuxième voie (211 b), la donnée concernant des paramètres de fonctionnement de ladite deuxième voie (211 b) ;
• émettre la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus vers le calculateur (11 ) ; o le troisième dispositif de commande (223) est dans un état de validité opérationnel et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la troisième voie (212c), la donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite troisième voie (212c) ;
• émettre vers calculateur (11 ) la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir une commande émise par le calculateur (11 ) à destination du moteur (c1 ) de la troisième voie (212c), simultanément à la réception de la commande par le premier dispositif de commande (221 ),
• émettre la commande vers le moteur (c1 ) de la troisième voie (212c) ;
- Mode dit de panne du premier dispositif de commande selon lequel : o le premier dispositif de commande (221 ) est dans un état de validité hors fonctionnement, o le deuxième dispositif de commande (222) est configuré pour passer d'un état de validité en veille à un état de validité opérationnel, le changement d'état du deuxième dispositif de commande (222) résultant de l'état de validité hors fonctionnement du premier dispositif de commande (221 ), et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la deuxième voie (211 b), la donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite deuxième voie (211 b) ;
• transmettre au calculateur (11 ) la première donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir par le calculateur (11 ) une commande à émettre vers le moteur (b1 ) de la deuxième voie (211 b) ;
• émettre la commande vers le moteur (b1 ) de la deuxième voie (211 b) ; o le troisième dispositif de commande (223) est dans un état de validité opérationnel et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la troisième voie (212c), la deuxième donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite troisième voie (212c) ;
• transmettre au calculateur (11 ) la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir par le calculateur (11 ), simultanément à la réception de la commande par le deuxième dispositif de commande (222), une commande à émettre vers le moteur (c1 ) de la troisième voie (212c) ;
• émettre la commande vers le moteur (c1 ) de la troisième voie (212c) ;
- Mode dit de panne du troisième dispositif de commande selon lequel : o le premier dispositif de commande (221 ) est dans un état de validité opérationnel, et est configuré pour :
• recevoir une donnée par la première voie (211 a), la donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite première voie (211a) ; • transmettre au calculateur (11 ) la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ;
• recevoir par le calculateur (11 ) au moins une commande à émettre vers le moteur (a1 ) de la première voie (211a) ;
• émettre la commande vers le moteur (a1 ) de la première voie (211 a) ; o ie deuxième dispositif de commande (222) est dans un état de validité en veille et est configuré pour :
• recevoir au moins une donnée par la deuxième voie (211 b), la donnée concernant des paramètre de fonctionnement de ladite deuxième voie (211 b) ;
• transmettre au calculateur (11 ) la donnée concernant les paramètres de fonctionnement reçus ; o le troisième dispositif de commande (223) est dans un état hors fonctionnement ; pour chaque mode de fonctionnement, la somme de chaque commande reçue respectivement par le moteur (a1 ) de la première voie (211 a) ou le moteur (b1 ) de la deuxième voie (211 b) et/ou le moteur (c1 ) de la troisième voie (212c) assure la commande mécanique du servo actionneur hydraulique (30).
[Revendication 3] Système de transmission de commande (20) selon la revendication précédente selon lequel :
- la première voie (211 a) comprend un capteur de position moteur (a2) et un capteur de position rotatif (d1 ) ;
- La deuxième voie (211 b) comprend un capteur de position moteur (b2) et un capteur de position rotatif (d2) ;
- la troisième voie (212c) comprend un troisième capteur de position moteur (c2) et un capteur de position linéaire (212c) ; et selon lequel une donnée reçue par une voie parmi la première, deuxième et troisième voie concernant les paramètres de fonctionnement de cette voie comprend :
- une donnée concernant la position du moteur compris dans la voie et/ou
- une donnée concernant la position de l'actionneur dans lequel est comprise ladite voie.
[Revendication 4] Système de transmission de commande (20) selon l'une des quelconques revendications 2 à 3 selon lequel une commande émise par le calculateur (11 ) vers un dispositif de commande comprend une consigne de position destinée au moteur compris dans la voie reliée au dit dispositif de commande.
[Revendication 5] Système de transmission de commande (20) selon l'une quelconques des revendications précédentes selon lequel l'actionneur rotatif (211 ) est irréversible.
[Revendication 6] Système de transmission de commande (20) selon l'une quelconques des revendications précédentes selon lequel l'actionneur linéaire (212) est irréversible.
[Revendication 7] Système de transmission de commande (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes selon lequel la première liaison mécanique (213) et la deuxième liaison mécanique (214) sont en série.
[Revendication 8] Système de transmission de commande (20) selon l'une des quelconques revendications précédentes comprenant quatre systèmes mécaniques (21 ).
[Revendication 9] Ensemble de commande (1 ) d'au moins servo actionneur hydraulique (30) caractérisé en ce qu'il comprend :
- un module de contrôle (10) ;
- un système de transmission de commande (20) selon les revendications 1 à 8 ;
- au moins un servo actionneur hydraulique (30).
[Revendication 10] Aéronef (A) comprenant un ensemble de commande (1 ) selon la revendication précédente.
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